На главную На страницу седьмого семестра
— — — — — — — —
Задание №1
В данном задании требовалось изучить отличия связанной и несвязанной форм белка. Общие отличия карманов представлены далее на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид связанной и свободной формы белка. Лиганд изображён на обоих формах, но на свободной он лишь обозначает место связывания.
Как можно видеть из рис. 1, при связывании лиганда белок "закрывает ворота", и лиганд оказывается изолирован от окружающей среды.
Взглянем пристальнее на устройство "ворот" (рис. 2).
Рис. 2. Измнения в расположении аминокислот при связывании лиганда. Фиолетовым показан лигнад, голубым – закрытая конформация, зелёным –
открытая.
Помимо этого изменения происходят и с другой стороны кармана. Далее (рис. 3) показан сдвиг цепей на "дне" кармана связывания.
Рис. 3. Сдвиг цепей на "дне" кармана.
Также в белке возникают и взаимодействия между лигандом и белком. Одно из таких возможных взаимодействий – стекинг между двум я бензольными группами (при этом сам белок в данном месте почти не изменяет конформации при связывании).
Рис. 4. Возможное стекинг-взаимодействие между лигандом и белком.
Далее при помощи сервиса POCASA были найдены карманы белка. Сначала для этого был использовал белок без лиганда (рис. 5).
Рис. 5. Обнаруженные карманы у белка без лиганда.
Как можно видеть из рис. 5, основной карман, куда присоединяется лиганд, обнаружить не удалось, даже выставив параметр Probe radius = 1.
Далее была проведена аналогичная процедура со структурой белка с лигандом, но при этом сам лиганд из структуры был убран. Результаты представлены далее (рис. 6).
Рис. 6. Обнаруженные карманы у белка с лигандом.
Как можно видеть из рис. 6, основной карман связывания был обнаружен (при параметрах по умолчанию). Его объём равен 602. К сожалению, в данном слуае сравнить не с чем. Однако если судить визуально, то объём карманов отличается.
Задание №2
Сначала я добавил водороды к белку и лиганду. Для добавления к белку был использован сервис PDB2PQR, а для лиганда – SPORES. Далее приведены картинки лиганда до добавления протонов и после (рис. 7).
Рис. 7. Сравнение лиганда до и после добавления водородов.
На мой взгляд, добавление протонов прошло хорошо, никаких ошибок не заметно.
Задание №3
Далее был проведён докинг при помощи сервиса Webina. При загрузке молекулы белка на сайт возникла проблема – белок был слишком большим, из-за чего сервис отказался конвертировать формат pqr. Для этого я при помощи PyMol конвертировал его в PDB, тогда Webina структуру приняла, однако отказалась учитывать добавленные водороды из-за того же превышения размера. Так что дальше я работал с такими структурами.
В выдаче Webina содержались положения лиганда, схожие с изначальным положением из файла bound.pdb, далее приведено самое похожее (рис. 8).
Рис. 8. Наиболее схожее положение лиганда, предложенное Webina. Изначальное положение показано салатовым цветом, предложенное – розовым.
Далее при помощи сервиса ProteinsPlus были построены диаграммы связей лигандов. Они приведены далее (рис. 9).
Рис. 9. Диаграммы связей наилучшего лиганда от Webina и изначально предоставленного в структуре.
Как мы можем видеть, из общих связей имеется только стекинг. Также в обоих случаях присутствует остаток Glu207, но он связан с разными частями лиганда. Думаю, так как присутствует лишь одна полностью общая связь, то она и является как раз тем "якорем", который захватывает лиганд из внешней среды. Так как в данном случае связи очень сильно отличаются, то, вероятно, имеет место эффект индуцированного соответствия. Кроме того, схожесть взаимодействия с Glu207 вызывает подозрения, что в данном случае обе возможные связи являются примерно одинаковыми по вероятности появления, просто программа выбрала немного разные варианты в двух этих случаях.